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基于GIS的河南省人口重心迁移研究.rar

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    基于 GIS 河南省 人口 重心 迁移 研究
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    目 录摘要 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (1)0 引言 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (1)1 人口重心迁移的 GIS 计算 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (1)1.1 人口重心的计算模 型 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (1)1.2 GIS 实验操作 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (2)1.2.1 收集资料建立人口数据库 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (2)1.2.2 人口重心的计算 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (2)1.2.3 制作专题地图 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (2)1.2.4 分析人口重心的迁移特征 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (2)2 河南省人口重心迁移的统 计特征 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (3)2.1 人口重心计算 子区的选择 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (3)2.2 河南省人口重心分布坐 标 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (4)2.3 河南省人口重心的迁移轨迹 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (5)3 河南省人口重 心迁移 分析 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (7)3.1 人口重心迁移的总体特征 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (7)3.1.1 人口重心接 近几何重心 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (7)3.1.2 总趋势为有西南向东北方向迁移 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (7)3.2 人口重心迁移的阶段性特征 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (7)4 结论∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (8)参考文献 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (9)ABSTRACT ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (9)第 1 页 (共 9 页)基于 GIS 的河南省人口重心迁移研究作 者:崔 邓指导老师:范红艳摘要:人口是国家构成的重要因素,也是综合国力的重要指标,通过人口重心的研究,可以揭示人口空间分布 变化特征和原因。通 过分析近 16 年来我省人口流动的大致趋向特征,查找人口流动的地理方向,分析影响人口流动的影响因素,从而 为制定人口发展政策,为社会经济发展 规划提供决策依据。关键词:河南省人口;人口重心;GIS人口重心又称人口中心,为地区人口分布的综合统计与表示方法之一。如果把地区人口分布形象地理解为人口分布图上具有确定的点值和位置的散点群,则在平面上全部力矩达到平衡的支点就是人口重心。采用 GIS 技术对人口重心迁移进行定量研究,将人口重心迁移轨迹制作成图,有利于只管反映人口分布变化特征,并提高科学分析人口分布变化规律、科学制定人口政策的能力 [1]。1 人口重心迁移的 GIS 计算1.1 人口重心的计算模型“重心”原本是一个力学概念,是指物体内各点所受重力产生合力的作用点。应用于经济活动中,是指在区域空间上存在某一点,在该点前后左右各个方向上的力量对比能够维持平衡。区域重心的分析方法主要是确定区域重心空间区位及不同年份区域重心空间区域的移动距离及移动方向,在社会经济问题研究中通常用数学模型的方法确定区域重心。利用 GIS 来计算人口重心,可以使用 GIS 在空间分析和专题地图制作等方面的优势,显示人口重心的移动轨迹。假设某个区域有 i 个次一级区域构成,各子区人口数为 Pi;地理坐标(经、纬度)分别为(X i,Y i) 。该地区人口重心的地理坐标( , )计XY第 2 页 (共 9 页)算公式为:(1)1niiiiPxX(2)11niiniiyYP式中∑P i为整个区域的总人口。上式表明人口重心是用各子区人口数作为权数,加权平均后得到的平均人口区位。它是一个既考虑人口数量,又考虑空间距离的一个特征点。1.2 GIS 实验操作1.2.1 收集资料建立人口数据库建立人口空间分布数据库。在 GIS 软件支持下,采集基本统计单元界线、地理中心等数据,建立图形数据库;利用关系数据库软件建立人口统计数据库,记录各基本统计单元在不同时段的人口数。1.2.2 人口重心的计算 首先利用 GIS 的空间查询功能,输出各个统计单元的地理经纬度坐标。在历年人口数据的基础上,利用 Excel 软件,根据人口重心的计算模型计算各年人口重心迁移的坐标点。把所得出的历年人口重心坐标点( , ) ,XY使用 ARCMAP 菜单栏 Tools 工具把坐标点添加到 ARCMAP 的河南省地图中。1.2.3 制作专题地图 在 ARCGIS 软件的支持下,利用计算所得出的历年人口重心迁移的坐标点,进行人口重心迁移阶段性比对以及制作人口重心迁移轨迹的专题地图,可以将局部放大至适当比例(图 2) 。1.2.4 分析人口重心的迁移特征 利用 ARCGIS 软件的量测工具以及人文地理学的有关知识对实验所得到的数据进行分析,查找人口重心迁移的各个阶段的特征以及原因,分析预测人口重心分布的发展趋势,为科学制定人口政策,行政规划,经济发展等方面提供科学规划依据。第 3 页 (共 9 页)2 河南省人口重心迁移的统计特征2.1 人口重心计算子区的选择在实际进行计算时,子区地理坐标可选用 3 种不同的值:(1)子区行政中心或中心城镇的坐标;(2)子区平面图形的几何中心。不规则图形的几何中心通常由目测估计;(3)根据更低一级子子区人口分布状况计算得到子区人口重心坐标。如以县级为子子区取其几何中心或行政中心坐标计算出省级(子区)的人口重心,再根据省级人口重心计算全国人口重心。由于河南省各城市人口占区域的总人口比重大,而且地区城市一般靠近区域的几何重心,所以选用子区行政中心即河南省各个市经纬度坐标(表 1)作为子区地理坐标进行河南省人口重心的分析。表 1 河南省各地市经纬度坐标城市 经度(E) 纬度(N)郑州市 113.64131 34.758076开封市 114.34333 34.785477洛阳市 112.38263 34.665276平顶山市 113.30051 33.747528安阳市 114.34550 36.098343鹤壁市 114.17367 35.904060新乡市 113.86825 35.309940焦作市 113.22243 35.251133濮阳市 115.00593 35.754284许昌市 113.81975 34.031391漯河市 114.04025 33.573471三门峡市 111.19343 34.760141南阳市 112.53547 33.001678商丘市 115.64607 34.447662信阳市 114.06924 32.131119周口市 114.63534 33.629501第 4 页 (共 9 页)驻马店市 114.03479 32.976177济源市 112.58267 35.0924382.2 河南省人口重心分布坐标 以河南省各个地市为基本的研究单元,以河南省统计年鉴中 [4]16 年的人口数据资料的河南省各市总人口数为统计数据来源,选择河南省 18 个市的人口数据作为子区。利用人口重心的数学统计模型和 GIS 的空间分析方法。分别使用 Excel 和 ARCGIS 软件得出河南省人口重心坐标迁移统计表(表 2) ,得到人口分布的重心坐标迁移图(图 2) 。表 2 河南省人口重心坐标点统计图年份 经度(E) 纬度(N)1996 年底 113.8396054 34.1011997 年底 113.8447799 34.1041998 年底 113.8459947 34.1041999 年底 113.847161 34.1052000 年底 113.8492251 34.1072001 年底 113.8494001 34.1082002 年底 113.8488547 34.1092003 年底 113.8489321 34.1092004 年底 113.8487749 34.1092005 年底 113.84892 34.1092006 年底 113.8491743 34.1082007 年底 113.8482376 34.1092008 年底 113.8489152 34.1082009 年底 113.8488303 34.1082010 年底 113.8498986 34.1092011 年底 113.8509097 34.112.3 河南省人口重心的迁移轨迹使用 ARCGIS 软件得出人口重心与几何重心的对比图以及分析人口重第 5 页 (共 9 页)心移动的轨迹专题地图(图 2)。在手工计算时,可采用平面直角坐标代替经纬网坐标,但精度较差。人口重心为研究人口分布变动的重要手段,用于揭示人口(自然增长率与机械迁移)变动的地区不平衡性,进而显示区域经济发展的差异性(图 3) 。其方法是:把不同历史年代的人口重心标在地图上,并按时间先后连成折线,以表示人口重心的移动轨迹和速度。图 1 1996-2011 年河南省人口重心与几何重心第 6 页 (共 9 页)图 2 1996-2011 河南省人口重心迁移图 3 河南省人口重心移动折线图第 7 页 (共 9 页)3 河南省人口重心迁移分析3.1 人口重心迁移的总体特征3.1.1 人口重心接近几何重心从图中看出,两者重心都位于许昌县境内。在统计的 16 年数据中,人口重心与经济重心的最近距离 1996 年为 34.7km,最远距离为 36.1km。人口重心与几何重心接近,表明河南省人口分布相对比较均衡。3.1.2 总趋势为有西南向东北方向迁移在 16 年的研究数据中,南北方向上的迁移量较大,而东西方向上的迁移量小。虽然在 2001 到 2009 年人口重心的迁移主要在南北方向,但今三年人口重心又出现自西南向东北方向上的迁移。主要是因为豫西南地区人口众多,经济发展水平落后于郑州、开封、洛阳等沿黄河分布的中原城市群。经济上的吸引力促进了人口的迁移。解释迁移的因素可以分为两类:一类是环境变化而产生的刺激,另一类是个人动机变化产生的因素 [2]。河南省人口一直居全国前列,长期以来,河南省人口以农业人口为主,随着改革开放,东南沿海地区经济的发展,户籍制度的改革,大量河南乡镇农村居民外出务工,尤其是长三角和珠三角地区。而河南南部地区经济发展落后于北部地区,所以区域内为人口由南向北迁移为主,而人口向区域外迁移的规模南部地区快于北部地区。人口重心迁移逐步向北迁移。人口迁移通过人口地域的移动行为改变人口的规模和结构,从而对区域的发展产生影响 [3]。3.2 人口重心迁移的阶段性特征表 3 1996-2011 年河南省人口重心迁移的阶段特征阶段 时间 方向 速度第一阶段 1996—2000 西南—东北 快第二阶段 2000—2004 南—北 慢第三阶段 2004—2009 北—南 慢第四阶段 2009—2011 西南—东北 快第一阶段(1996-2000) 人口重心自西南向东北方向迁移。迁移方向第 8 页 (共 9 页)和距离趋势较为明显,1996-1997 迁移距离为 581m,为迁移距离最为大的一年。1997-1998 迁移距离仅为 110m。人口迁移主要以人口户籍政策的开放,改革开放经济发展,外出寻求务工寻求更好的发展机遇。第二阶段(2001-2003) 人口重心方向开始转为由南向北迁移,迁移距离比较均匀,方向变化不大。迁移距离最大为 2001-2002 年为 141m。在2000 年到 2003 年总共向北迁移大约 225m,迁移距离变小。郑州等北部城市群地区经济发展较快于南部南阳信阳等地,省内人口在继续向外省移动的同时,也开始向省会城市集聚,南部向北部迁移方向,加速了南北部人口分布的不均衡。第三阶段(2003-2009) 人口重心开始改变迁移方向,从南向北迁移的趋势开始掉转为由北向南。每年迁移距离较短,但较为连续。区域内南部城市经济有了一定程度的发展,增长速度较快,第四阶段(2009-2011) 人口重心恢复由西南向东北方向迁移的趋势。南部地区人口因工作、教育、南水北调库区建设等推力原因加速外迁。随着经济的发展河南北部地区中原城市群的建设,人口继续向经济环境条件较好的郑州、开封等中原城市群地区迁移。北部中原城市群发展潜力较大,对人口吸引力较大。4 结论河南省人口重心迁移的总趋势是自西南向东北方向迁移,在南北方向上人口迁移距离较大,而在东西方向上人口迁移方向较小,2001-2009 年人口重心在东西方向上的迁移基本没有变化,主要集中在南北方向上的来回移动。由于河南省南、北部之间的在经济上仍有一定的差距,中原经济区的建立,将有可能使这种差距扩大,所以今后人口重心南北方向上的变化仍为主要的迁移方向。区域人口重心与经济重心密切相关,人口重心迁移的研究也对区域经济重心迁移的研究提供了帮助,两者相互影响。人口转变进程的地区差异导致人口自然增长率的地区差异,而促成人口重心迁移的最主要动力是生产力发展水平的差距,生产力发展水平是影响人口分布的决定性因素。第 9 页 (共 9 页)参 考 文 献[1] 赵军,符海月.GIS 在人口重心迁移中的应用[J]. 测绘工程,2001,1(3):41-43.[2] 赵荣.人文地理学(第二版)[M].北京:高等教育出版社, 2006:85-91.[3] 吴殿廷.区域 经济学(第二版)[M].北京:科学出版社, 2009:223-225.[4]《河南统计 年鉴》编辑委员会.河南统计年鉴(1997-2012)[M]北京:中国统计出版社.Study on Population migration in henan province based on GISCUI DengAbstract: The population is the important factors of the countries constitute, it is also a important indicator of overall national strength, through the study of population center of gravity,we can reveal the population spatial distribution characteristics and reasons. By analyzing recent 16 years of our province roughly tendency characteristics of population flow,we can find the geographical direction of population flow,at the same time,Analyzed the influence factors of population migrate, thus to make the population development policy, and provides the decision basis for the social and economic development planning.Key words: The population of henan province; Population center of gravity; GIS
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